地鐵牽引供電系統(tǒng)保護

第第頁地鐵牽引供電系統(tǒng)保護

【摘要】依據(jù)自己的實踐閱歷，提出牽引變電所兩種不可或缺的愛護：牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳、因饋線開關(guān)沒有遠后備愛護，故應設開關(guān)失靈拒動愛護?？焖偾袛嚯娫词且磺欣^電愛護的最終目的，直流電路尤其如此。為快速切斷電源，在短路電流上升過程中將其遮斷，是直流愛護應當遵循的基本原那么。文中分析了三種愛護上"死區(qū)'形成的緣由，為使饋線開關(guān)愛護更加完善，直流饋線應設開關(guān)失靈拒動愛護，以使列車運行更加安全。

【關(guān)鍵詞】牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳饋線開關(guān)開關(guān)失靈拒動短路電流死區(qū)。

一、概述

地鐵直流牽引供電系統(tǒng)的愛護,可以分為兩部分:牽引整流機組愛護和直流饋線愛護。牽引供電系統(tǒng)愛護的最大特點就是系統(tǒng)的"多電源'和愛護的"多死區(qū)'。所謂多電源,既當牽引網(wǎng)發(fā)生短路時,并非僅雙邊供電兩側(cè)的牽引變電所向短路點供電,而是全線的牽引變電所皆通過牽引網(wǎng)向短路點供電。所謂多死區(qū),是因牽引供電系統(tǒng)本身構(gòu)成的特點和愛護對象的非常性而形成愛護上的"死區(qū)'。任何愛護的`最基本要求就是當發(fā)生短路故障時,首先要快速"切斷電源'、"清除死區(qū)',針對這兩點,牽引供電系統(tǒng)除溝通系統(tǒng)常用的愛護外,還設置了牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳、牽引網(wǎng)雙邊聯(lián)跳、di/dt△I等非常愛護措施,這就可以完全滿意牽引供電系統(tǒng)發(fā)生故障時切斷電源、清除死區(qū)的要求。對任何供電系統(tǒng)的繼電愛護而言,牢靠性總是第一位的,而對直流牽引供電系統(tǒng),速動性可以看成和牢靠性是同等重要的,所以直流側(cè)愛護皆采納毫秒級的電器愛護設備,如直流快速斷路器、di/dt△I愛護等,目的就是在直流短路電流上升過程中將其遮斷,不允許短路電流到達穩(wěn)態(tài)值。至于選擇性,在直流牽引供電系統(tǒng)中那么處于次要位置,其愛護的設置應是"寧可誤動作,不可不動作'。誤動作可以用自動重合閘進行矯正;不動作那么很可怕,由于牽引供電系統(tǒng)短路時產(chǎn)生的直流電弧,如不快速切斷電源，電弧可以長時間維持燃燒而不熄滅;而溝通電弧那么不同,其電壓可以過零而自動熄滅。

關(guān)于地鐵牽引供電系統(tǒng)的常用愛護，已為業(yè)內(nèi)人士所熟知，這里不再多作介紹。下面談一下簡單被人忽視的兩種愛護。

二、引變電所內(nèi)部聯(lián)跳愛護

牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳的定義：當發(fā)生短路故障引起兩臺整流機組直流引入斷路器或溝通斷路器同時跳閘時，應快速跳掉全部直流饋線斷路器，以實時切斷電源。見圖(01)

當牽引變電所內(nèi)部發(fā)生短路時，如K2點短路，那么流向短路點的短路電流有6路，兩臺整流機組2路：IK1、IK2，相鄰牽引變電所通過4路饋線開關(guān)流向短路點的有4路：IK3、IK4、IK5、IKy。假設只跳掉兩臺整流機組的直流開關(guān)或溝通開關(guān)是不夠的(只切斷IK1、IK2)，相鄰牽引變電所仍會通過牽引網(wǎng)繼續(xù)向短路點供電(IK3、IK4、IK5、IKy)，因此需要跳掉直流母線上全部開關(guān)，以切斷電源，實現(xiàn)牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳;

當牽引變電所外部發(fā)生短路時，如K1點短路，那么流經(jīng)DS6開關(guān)的短路電流有5路，兩臺整流機組2路：IK1、IK2，相鄰牽引變電所通過3路饋線流經(jīng)DS6開關(guān)的短路電流有3路：IK3、IK4、IK5，此時假設饋線開關(guān)DS6拒動，而又沒有遠后備愛護，此時只能通過牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳實時切斷電源。

牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳的愛護范圍：無論是牽引變電所內(nèi)部短路還是外部短路，凡引起兩臺整流機組同時跳閘的故障均應實行牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳。

由圖01可以看出,流經(jīng)饋線開關(guān)DS6的短路電流IKZ是由IK1IK55個短路電流組成的,這就說明,假如饋線開關(guān)DS6失靈拒動,要切斷短路點的電源,只跳掉DS1、DS2是不夠的,還要跳掉DS3、DS4、DS5等5路開關(guān),即需要跳掉牽引變電所直流母線上的全部開關(guān)。

牽引變電所內(nèi)部聯(lián)跳愛護,就是為當發(fā)生短路故障時,快速切斷電源的一種愛護措施。如發(fā)生一路饋線開關(guān)失靈拒動或兩臺整流機組直流側(cè)兩路開關(guān)同時跳閘(或兩路溝通中壓開關(guān)同時跳閘),為快速切斷電源,都需要實行變電所內(nèi)部聯(lián)跳,既跳掉直流母線上的全部開關(guān),否那么不能切斷電源。

三、直流饋線開關(guān)失靈拒動愛護

目前國內(nèi)地鐵直流饋線開關(guān)設置了多種愛護和自動裝置，這些都是須要的，但尚缺少一種重要的愛護：開關(guān)失靈拒動愛護。當開關(guān)失靈拒動時，開關(guān)本身設置的全部愛護均失效，而饋線開關(guān)又沒有遠后備愛護,這是直流饋線愛護的"軟肋'。眾所周知，從牽引變電所的主接線上看，直流饋線開關(guān)沒有遠后備愛護設備，這是由地鐵供電網(wǎng)絡的構(gòu)成特點所決斷的。在直流母線上共設置6路開關(guān)：2路直流引入開關(guān)、4路饋線開關(guān)，見圖(01)。從電源角度講，每路饋線開關(guān)的上一級有5路電源開關(guān)，這和溝通電路不一樣，溝通電路上一級只有一路開關(guān)，所以當下一級開關(guān)失靈拒動時，上一級開關(guān)可以作為它的遠后備愛護。直流那么不然，它的上級5路開關(guān)都不是它的遠后備愛護設備。從圖(01)中可以看出，當K1點發(fā)生短路時，如為變電所出口短路，饋線開關(guān)失靈拒動可能引起2路直流引入線開關(guān)跳閘，引起變電所聯(lián)跳，實時切斷5路